Из пустыни Сахара в океан поступает жизненно необходимый химический элемент

Пустыни часто становятся причиной песчаных бурь, которые оказывают негативное воздействие как на близлежащие регионы, так и на более удалённые территории.

Пылевые облака поднимаются высоко в атмосферу, что приводит к блокировке части солнечного света и, как следствие, к охлаждению регионов, через которые они проходят. Однако влияние пустыни на другие экосистемы не всегда носит негативный характер, что было продемонстрировано исследованием, проведённым учёными из Университета штата Флорида и Калифорнийского университета в Риверсайде. Результаты исследования были опубликованы в журнале Frontiers in Marine Science.

Железо — важный микроэлемент, необходимый для поддержания жизнедеятельности. Оно участвует в различных биологических процессах, таких как дыхание, фотосинтез и синтез ДНК. Хотя железо требуется в небольших количествах, его дефицит в Мировом океане может ограничивать развитие фитопланктона — микроскопических планктонных водорослей, которые играют важную роль в процессе фотосинтеза, связывая углекислый газ.

Железо попадает в океаны и экосистемы через реки, таяние ледников, гидротермальную активность и ветер. Однако не все его химические формы доступны для усвоения организмами.

Учёные из США решили изучить влияние железа, переносимого ветром из пустыни Сахары, на морскую экосистему. Для этого они провели анализ проб, взятых из буровых кернов со дна Атлантического океана. Керны были отобраны в зависимости от расстояния до Сахельского пылевого коридора, который простирается от Чада до Мавритании.

По этому коридору ветер переносит минеральные аэрозоли и пыль из Сахары в Атлантику.

Две пробы были взяты примерно в 200 и 500 километрах к западу от северо-западной Мавритании, третья — в районе Средней Атлантики, а четвёртая — в 500 километрах к востоку от Флориды. Учёные изучили верхние 60–200 метров кернов, которые отражают отложения за последние 120 000 лет.

С помощью плазменно-масс-спектрометра учёные измерили концентрацию железа в образцах и определили изотопы, соответствующие пыли из Сахары. Затем они провели химические реакции, чтобы определить, какая часть железа присутствует в отложениях в виде карбоната железа, гетита, гематита, магнетита и пирита. Вероятно, эти минералы образовались из более биореактивных форм в результате геохимических процессов на морском дне.

Учёные отмечают, что они не просто измерили общее содержание железа, как это делалось в предыдущих исследованиях, а сосредоточились на железе, которое легко растворяется в океане и может быть доступно морским организмам.

Результаты показали, что доля биодоступного железа в западных кернах была ниже, чем в восточных. Это означает, что организмы, обитающие в воде, использовали большую часть усваиваемого микроэлемента из пыли, и он не достигал донных отложений.

Исследование демонстрирует, что железо, связанное с пылью из Сахары, переносимой ветром, обладает свойствами, которые меняются с течением времени. Чем дальше пыль переносится по воздуху, тем более биореактивным становится железо, которое может быть полезно для фитопланктона.

«Пыль, которая переносится на большие расстояния от Северной Африки и долго находится в воздухе, может содержать растворимое железо. Оно доступно для жизни и способно стимулировать биологические процессы», — заключают учёные.